Dengan meningkatnya permintaan global untuk energi terbarukan, teknologi fotovoltaik (surya) telah banyak digunakan sebagai komponen penting energi bersih. Dan bagaimana mengoptimalkan kinerja sistem PV untuk meningkatkan efisiensi energi selama pemasangan mereka telah menjadi masalah penting bagi para peneliti dan insinyur. Studi terbaru telah mengusulkan sudut kemiringan optimal dan ketinggian ketinggian untuk sistem PV atap, menyediakan ide -ide baru untuk meningkatkan efisiensi pembangkit listrik PV.
Faktor -faktor yang mempengaruhi kinerja sistem PV
Kinerja sistem PV atap dipengaruhi oleh sejumlah faktor, yang paling kritis termasuk sudut radiasi matahari, suhu sekitar, sudut pemasangan, dan ketinggian. Kondisi cahaya di berbagai daerah, perubahan iklim, dan struktur atap semuanya mempengaruhi efek pembangkit listrik dari panel PV. Di antara faktor -faktor ini, sudut kemiringan dan tinggi overhead panel PV adalah dua variabel penting yang secara langsung mempengaruhi penerimaan cahaya dan efisiensi disipasi panas.
Sudut kemiringan optimal
Studi telah menunjukkan bahwa sudut kemiringan optimal dari sistem PV tidak hanya tergantung pada lokasi geografis dan variasi musiman, tetapi juga terkait erat dengan kondisi cuaca lokal. Secara umum, sudut kemiringan panel PV harus dekat dengan garis lintang lokal untuk memastikan penerimaan maksimum energi radiasi dari matahari. Sudut kemiringan yang optimal biasanya dapat disesuaikan dengan tepat sesuai dengan musim untuk beradaptasi dengan sudut cahaya musiman yang berbeda.
Optimalisasi di musim panas dan musim dingin:
1. Di musim panas, ketika matahari terletak di dekat puncak, sudut kemiringan panel PV dapat diturunkan dengan lebih tepat untuk menangkap sinar matahari langsung yang intens.
2. Di musim dingin, sudut matahari lebih rendah, dan secara tepat meningkatkan sudut kemiringan memastikan bahwa panel PV menerima lebih banyak sinar matahari.
Selain itu, telah ditemukan bahwa desain sudut tetap (biasanya tetap di dekat sudut lintang) juga merupakan pilihan yang sangat efisien dalam beberapa kasus untuk aplikasi praktis, karena menyederhanakan proses pemasangan dan masih memberikan pembangkit listrik yang relatif stabil di bawah sebagian besar kondisi iklim .
Tinggi overhead optimal
Dalam desain sistem PV atap, tinggi overhead panel PV (yaitu, jarak antara panel PV dan atap) juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi efisiensi pembangkit listriknya. Ketinggian yang tepat meningkatkan ventilasi panel PV dan mengurangi akumulasi panas, sehingga meningkatkan kinerja termal sistem. Studi telah menunjukkan bahwa ketika jarak antara panel PV dan atap meningkat, sistem dapat secara efektif mengurangi kenaikan suhu dan dengan demikian meningkatkan efisiensi.
Efek ventilasi:
3. Dengan tidak adanya tinggi overhead yang cukup, panel PV mungkin menderita penurunan kinerja karena penumpukan panas. Suhu yang berlebihan akan mengurangi efisiensi konversi panel PV dan bahkan dapat memperpendek masa pakai mereka.
4. Peningkatan ketinggian stand-off membantu meningkatkan sirkulasi udara di bawah panel PV, menurunkan suhu sistem dan menjaga kondisi operasi yang optimal.
Namun, peningkatan tinggi overhead juga berarti biaya konstruksi yang lebih tinggi dan lebih banyak persyaratan ruang. Oleh karena itu, memilih ketinggian overhead yang sesuai harus diseimbangkan sesuai dengan kondisi iklim lokal dan desain spesifik sistem PV.
Eksperimen dan Analisis Data
Studi terbaru telah mengidentifikasi beberapa solusi desain yang dioptimalkan dengan bereksperimen dengan berbagai kombinasi sudut atap dan ketinggian overhead. Dengan mensimulasikan dan menganalisis data aktual dari beberapa daerah, para peneliti menyimpulkan:
5. Sudut kemiringan optimal: Secara umum, sudut kemiringan optimal untuk sistem PV atap berada dalam kisaran plus atau minus 15 derajat dari garis lintang lokal. Penyesuaian spesifik dioptimalkan sesuai dengan perubahan musiman.
6. Tinggi overhead yang optimal: Untuk sebagian besar sistem PV atap, tinggi overhead yang optimal adalah antara 10 dan 20 sentimeter. Ketinggian yang terlalu rendah dapat menyebabkan penumpukan panas, sementara ketinggian yang terlalu tinggi dapat meningkatkan biaya pemasangan dan pemeliharaan.
Kesimpulan
Dengan kemajuan teknologi surya yang berkelanjutan, bagaimana memaksimalkan efisiensi pembangkit listrik sistem PV telah menjadi masalah penting. Sudut kemiringan optimal dan tinggi overhead sistem PV atap yang diusulkan dalam studi baru memberikan solusi optimasi teoritis yang membantu meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem PV. Di masa depan, dengan pengembangan desain cerdas dan teknologi data besar, diharapkan kita akan dapat mencapai pemanfaatan energi PV yang lebih efisien dan ekonomis melalui desain yang lebih akurat dan personal.
Waktu posting: Feb-13-2025